Тема 4 Противопомпажные клапаны

Помпаж возможен для всех центробежных компрессоров (нагнетателей). При помпаже резко ухудшается аэродинамика проточной части, компрессор не может создавать требуемый напор, при этом, давление за ним на некоторое время остаётся высоким. В результате происходит обратный проброс газа. Давление за компрессором уменьшается, он снова развивает напор, но при отсутствии расхода напор резко падает, ситуация повторяется. При помпаже вся конструкция испытывает большие динамические нагрузки, которые могут привести к её разрушению. Помпаж зачастую связан с явлением пневмоудара.

Для защиты от помпажа обычно используется сброс рабочей среды или перепуск с выхода компрессора на его вход в количестве, необходимом для избежания помпажа, для этого в системе антипомпажного регулирования и защиты используются регулирующие или запорно-регулирующие антипомпажные клапаны.

Современные антипомпажные клапаны имеют высокую скорость хода, которая предотвращает длительное воздействие помпажа на компрессор, а также регулируют поток, что требует не только быстрого полного хода, но также и способности реагировать на изменение уставки быстро и точно.

Антипомпажный клапан предназначены для работы с газом и жидкостью и основан на принципе осевого потока. Осевой поток формируется в прямолинейном симметричном проточном контуре между внутренним и наружным корпусами клапана.

На рисунке 13 показан антипомпажный клапан в разрезе.

Рисунок 13 – Антипомпажный клапан

Работа антипомпажного клапана показана на рисунке 14.

Рисунок 14 – Антипомпажный клапан

1– наружный корпус клапана; 2– внутренний корпус; 3– поршень; 4– шток поршня; 5 – шток клапана; 6 – сепаратор

Поршень движется в сепараторе. Дросселирование потока происходит между кромкой поршня и отверстиями сепаратора. Движение поршня изменяет площадь сечения отверстий сепаратора. Поток всегда идет с наружной стороны сепаратора таким образом, что зона, в которой скорость среды максимальна, всегда находится в нем. При закрытии клапана главное уплотнение активируется за счет перепада давления на поршне. Это давление разжимает кольцо уплотнения и таким образом полностью отсекает поток.